基于學習進階的單元教學設計

林淑英

摘 要：以素養提升為總目標，學習進階是以核心概念為中心，教師為滿足高中的教學標準，規劃與優化認知的“階”，充分利用學習進階單元教學設計，保障學生的綜合發展。本文以“化學平衡”為例，為高中化學教學工作的優化發展提出了一系列的方法與措施。

關鍵詞：高中化學;學習進階;化學平衡

以素養提升為總目標，圍繞化學平衡核心概念，對教學目標、內容、方法、步驟等整體的綜合設計，合理規劃與優化認知的“階”，符合學生的知識建構規律，加強學生理解能力與邏輯思維能力培養。鑒于此，教師可以選擇適合學生知識結構的教學手段，對學生綜合能力的提升具有指導性意義。

一、高中化學教學現狀

當前，我國的高中化學教育已經在嘗試尋求高效的策略將學科核心素養落地，重視培養并提升高中學生的綜合能力。一方面，化學教師如果不認真思考知識的內在聯系，往往容易忽略了知識的整體性和系統性，這樣傳授的就是一些零散和碎片化的知識，割裂了單課時教學之間的內在聯系。另一方面，大多數學生認為化學知識雜、多、亂，面對這么多的知識他們毫無頭緒，為了考試和成績只能死記硬背。在這種教與學的模式下，教師的“教”和學生的“學”都比較單一、機械，缺少整合知識和意義建構的能力。

二、學習進階單元設計之化學平衡教學簡介

基于學習進階理論的視角，學習進階是以核心概念為中心，從簡單化的發展逐步演變到復雜化的概念序列的過程，能夠讓學生的學習具備更強的連貫性，并在此基礎上強化對概念的透徹、深入了解，從而便于學生形成學科的核心素養[1]。通過相關教育學者與專家的研究了解到，在核心概念通過概念陳述的方式呈現出來的過程中，能夠逐步凸顯同一個教學主題在不同學年段的成就，從而更加方便單元化教學設計。在高中化學課程中，化學平衡具有重要的作用，該部分教學內容中包含了大量的教學重點，如電離平衡、溶解平衡，以及鹽類水解。本文以“化學平衡”為例，提出使用進階單元教學設計手段，將進階單元教學設計應用于構建健全而完善的化學學科的知識框架。

三、研究“化學平衡”的學習進階

首先，以課程標準為基準，完成進階研究。在高中化學教學中，結合學生的心理發展特征狀況，需要將學生所掌握的知識內容視為基礎而進行的相應的進階研究。此外，還要求學生能夠通過選修課程，強化學習從而掌握建立化學平衡、化學反應可逆性。在學習進階單元設計中，能夠以速率為切入點，從多個角度研究化工生產等生命活動的問題。其次，構建學習化學平衡框架。無論何種學習形式，教師在進行教學工作中，都不可以簡單地進行知識羅列，而應該有效指導學生構建合理、科學的學習框架，而這也是在學習進階單元設計教學中，建立學習概念的主要過程。例如：蘇教版選修必修《化學反應原理》是圍繞化學平衡核心概念進行連貫、進階的整體規劃學習，實現“從知識到思維、到觀念、到素養”的能力進階[2]。第一，對于高中化學的必修課而言，選修課是對其的補充與擴展，能夠將其化學原理、化學實驗過程等進行更加細致的分析與深度的擴展。簡而言之，可以理解成必修課將化學反應的成果直接告訴學生，而選修課則能夠對必修課內容進行進一步的延續與深化，對問題本質的探索與發現具有重要作用。在學習進階單元教學設計的視角下，學習化學平衡課程的各個環節中，如果想全面強化學生認知結構，便需要教師能夠充分利用理論基礎，輔助學生架構起更加健全、完善的知識空間，通過有效的聯系實際與理論，促使學生完成化學平衡的相關學習。

四、基于學習進階單元教學設計完善——以“化學平衡”為例

通過研究學習進階，能夠將學生所必須掌握的核心技能、實踐能力，以及知識體系等重點凸顯，并能夠將其隨著時間的推移所產生的變化也一一呈現，教師在掌握學生的綜合能力與學習的進階情況之后，并將該種了解應用于實踐教學，對學生學科知識的充盈與發展具有重要的作用。

（一）指導學生構建優良的化學平衡課程知識體系

在設計學習進階的化學平衡單元教學課程內容時，教師可以通過問題驅動、實驗探究、討論交流等教學手段復習鞏固可逆反應的特點、化學平衡概念、化學反應速率的影響因素等相關知識的掌握情況，建立化學“微粒觀”“平衡觀”“守恒觀”，能用對立統一的哲學思維考查化學反應，并學以致用，科學探討生產生活中化學現象。例如：根據N2（g）+3H2（g）2NH3（g）如何擇優合成氨反應條件，并運用化學平衡理解現實工業合成氨反應條件的意義。

（二）通過學習進階降低學生的理解難度

在化學平衡課程的教學工作中，為了能夠更好地構建優良的認知結構。教師需要與學生進行深入的溝通與細致觀察，并以此為基礎，對學生進行判斷檢驗其能否通過先驗知識進行新知識的同化，進而將教學起點更好地把握，讓原本擁有的知識與教育目標建立一定的聯系，從而全面推進學生已經擁有的認知結構與接受的新的知識內容進行融合的教學目標，教師講解簡單方便，學生的學習也不會過于費力。例如：“化學平衡移動”教學實踐中，教師利用靈動的圖片、視頻資料與詳細的概念講解，激發學生的學習興趣，通過合理且科學的方式拓展化學知識內容，搭好進階落腳點，降低學生的理解難度，提升學生掌握化學教學中基礎概念的能力。在學生接受該部分知識內容之后，再為學生展示進階部分的教學，即化學平衡問題的計算、判斷是否處于化學平衡狀態，以及具體的試驗現象等。在此教學內容中，教師圍繞化學平衡核心概念展開的概念序列講解，層層遞進，將化學反應速率、化學平衡，以及能夠對其產生直接影響的因素等融會貫通。學生在教師的講解中能夠越來越清楚化學的基本原理與概念，并在興趣的引導下強化學習效率與質量。

（三）通過學習進階單元設計完成知識遷移，輔助學生創建化學知識系統

培養化學學科核心素養的主要目的在于優化學生對知識內容的遷移能力，從而更加全面地了解知識點之間存在的內在聯系與外在聯系，達成各個學年段間知識點的互通，學生也能夠在不斷融合知識點的過程中，搭建出與所學知識點具備一定呼應效應的知識體系。為了盡早且有效實現這一教學目標，教師在進行教學工作的進程中，應該以學生實際的學習狀況為依據，完善知識遷移工作。輔助高中學生搭建更加系統的化學知識系統。此外，有效利用學習進階單元設計思想，用富有層理性和系統性的化學思維導圖進行內容的羅列與補充，加深對化學平衡部分的定義、概念等深刻解讀，幫助學生強化邏輯推理意識，體會化學學科社會和科學價值。不僅如此，通過科學的方式創設相應的化學實驗內容，能夠讓學生輕松理解并掌握難以想象的實驗現象與實驗結論，也能夠促使學生的實踐能力逐步加強。例如：在蘇教版高中教材中，有緩慢加熱氯化鐵溶液使其濃度逐步提升的題目，在這一過程中，可以向溶液中添加氯化鈉、堿性溶液、少量鐵粉等，學生在進行添加劑不同的實驗現象的觀察過程中，可以結合具體的現象完成與之相對應的推理分析，并在實驗的最后做出鹽類水解等結論規律。

（四）有效利用教學案例強化學生的推理能力

在以學生學習進階的狀況為基準，強化學生的核心素養時，教師應該意識到，學生是否具備邏輯推理能力會直接影響學生學習進階與核心素養的培養[3]。故而，在日常教學中，教師應該有效結合部分題目案例，通過問題正確地引導學生，并在這個過程中逐步培養學生對題目的分析與推理能力，進一步強化學生綜合學習能力。

如：巰基乙酸（HSCH2COOH）是一元弱酸。常溫下，向20mL0.1mol·L-1HSCH2COOH溶液中逐滴滴加VmL pH=13的NaOH溶液，當V=20時，溶液為________;宜選擇______作指示劑，溶液中離子濃度大小關系_________ 。

在實際講解的過程中，首先，教師要對學生進行正確引導，使其能夠將其中的關鍵信息提煉出來。其次，引導學生充分利用教材內容。在對化學平衡內容進行學習的過程中，學生應該明確在建立化學規律、化學概念的進程中，推理是最為重要的思維方式，在解答問題時，可以充分利用課本中的知識點，回顧課本中的案例分析所應用的思維模式，并結合具體的方式對新問題進行重新解讀。最后，得出當V=20時，恰好達到滴定終點，溶液為HSCH2COONa，且能夠判定溶液為堿性，結合以往知識，明確應該選擇酚酞作為指示劑，而通過對化學反應進行分析后可以明確在溶液中，離子濃度的大小關系為c（Na+）>c（HSCH2COO-）>c（OH-）>c（H+）。

故而，綜合應用化學平衡特點，探討溶液中的離子行為，引導學生如何分析平衡移動、電離平衡常數計算等，進一步強化學生綜合學習能力[4]。

例如：新制備的氫氧化鐵膠體，通過實驗探究改變反應條件：加熱、添加NaCl（S）、NaOH（S）、少量鐵粉、濃鹽酸等現象變化，學生通過觀察實驗現象，結合具體的現象完成與之相對應的推理分析，并在實驗的最后做出鹽的水解除了根據化學平衡移動定律，鹽自身的溫度、濃度，以及鹽溶液的酸堿程度等因素都會在極大程度上影響鹽類水解等結論。

（五）有效應用學習進階單元教學設計手段，強化學生的知識應用能力

如何運用所學的化學知識在“化學課堂”與“生活化學”之間架起一座橋梁，解決實際生產生活中的問題，這才是學習化學的意義。下面以蘇教版選修必修中“沉淀溶解平衡的應用”教學片段為例。

[新聞事件]鋇中毒

[信息]1.鋇中毒屬于重金屬鹽中毒;當人體內C（Ba2+）≥2.4×10-3mol/L時，就產生危害。

2.胃酸的酸性很強，pH約為0.9～1.5;

[設疑]1.如果你是醫生，會采取什么措施來解毒。

[真實情境]醫院通常用5.0%（約0.35mol/L）的硫酸鈉溶液給患者洗胃。

[設疑]2.為什么使用5.0%的硫酸鈉溶液？試通過計算說明。（25℃，Ksp（BaSO4）=1.07×10-10）

[證據推理]BaSO4（s）Ba2+（aq）+SO42-（aq），根據Ksp=c（Ba2+）c（SO42-），服用5.0%（約0.35mol/L）Na2SO4，c（SO42-）增大，濃度商QC>Ksp，平衡向左移動，生成BaSO4白色沉淀，使c（Ba2+）降低到安全濃度。

[設疑]3.為什么不使用碳酸鈉溶液？基于證據推理與模型認知，小組合作、討論并優化方案，完成科學探究過程并給出合理科學解釋。

[試劑準備]0.10mol/L鹽酸、試管數根、BaCl2溶液、Na2SO4溶液、Na2CO3溶液。

[實驗探究證實]由于胃酸中含量濃度較高的H+，H+可與BaCO3反應生成H2O和CO2，c（Ba2+）并沒降低，因此不使用碳酸鈉溶液給患者洗胃[5]。

在以學生學習進階的狀況為基準，強化學生的核心素養時，教師應該意識到，學生的邏輯推理能力會直接影響學生學習進階與核心素養的培養，故而，在日常教學中，教師應該有效結合部分題目案例，通過問題正確引導學生，并在這個過程中逐步培養學生對題目的分析與推理能力，進一步強化學生綜合學習能力。在學習進階單元設計的教學方式中，鍛煉學生知識應用的能力，重點對學生核心素養進行培養。無論是哪一階段的教學與學習，教師應巧妙設計進階的“落腳點”，創設真實問題情境，輔助學生搭建知識網絡系統，引導學生得以具備參透化學課程中各個知識點之間關聯性，強化自身問題的解決能力，還能夠在強化核心素養的基準上，完善學生概括并整合知識的能力。

結束語

在高中階段化學學習進階大多數是由課程與教學決定的。教師根據課程標準，結合對化學學科知識本原性、結構化的理解，整體規劃和設計出符合素養目標要求的學習進階單元，并完善對學生化學學科進階狀況的評價，讓學生能夠通過課程學習反思與總結自身學習的優勢與不足。在本文中，對于化學進階學習手段下的化學平衡教學，主要提出了五方面優化策略，即指導學生構建優良的化學平衡課程知識體系;通過學習進階降低學生的理解難度;通過學習進階單元設計完成知識遷移，輔助學生創建化學知識系統;有效利用教學案例強化學生的推理能力;有效應用學習進階單元教學設計手段，強化學生的知識應用能力。望本文的研究能夠有效指引高中化學教學，促使其能夠在學習進階單元教學設計的方法中，有效強化化學課堂的魅力，從而進一步強化高中生對化學平衡知識的掌握。

參考文獻

[1]劉晟，劉恩山.學習進階：關注學生認知發展和生活經驗[J].教育學報，2012，8（2）：81-87.

[2]鄭國雄，張賢金.基于學習進階的化學平衡教學實踐[J].化學教與學，2021（10）：68-71.

[3]楊國武.基于學習進階的主題式教學設計：以“弱電解質的電離平衡”為例[J].新課程教學（電子版），2021（13）：132-133.

[4]譚振興.基于“學習進階”的物理實驗教學探究：以“大氣壓強”教學為例[J].湖南中學物理，2020（4）：4.

[5]王磊，李海剛，綦春霞.基于學習進階的卓越教師專業發展項目研究：以北京市中小學名師發展工程為例[J].教師教育研究，2019（3）：6.